微波技术与天线实验7利用HFSS仿真波导双T.docx
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微波技术与天线实验7利用HFSS仿真波导双T
一实验要求
利用HFSS建立一个波导魔T,尺寸为50mmx20mm,端口顺序如图1。
图1魔T端口顺序
二实验过程
1.画图
魔T的四个分支可以由三个长方体构成。
表1魔T三维体模型
名称
形状
顶点(mm)
(x,y,z)
尺寸(mm)
(xsize,ysize,zsize)
材料
Arm12
box
(-25,-75,0)
(50,150,20)
vacuum
Arm3
box
(25,-25,0)
(75,50,20)
vacuum
Arm4
box
(-25,-10,20)
(50,20,75)
vacuum
2.组合
将所有的图形选中,Modeler>Boolean>Unite,将四个在分支组合为一个整体。
3.设置激励源
分别将波导的4各端口按图1的顺序分别设置为waveport1、waveport2、waveport3、waveport4。
4.设置求解条件
在HFSS>AnalysisSetup>AddSolutionSetup中将频率设置为3.7GHz;,AdaptiveSolution下的MaximumNumberof设为10,MaximumdetaS设为0.001(如图2)。
点击确定。
图2设置求解条件
点击HFSS>AnalysisSetup>AddFrequencySweep,设置如图3
图3扫频设置
5.检查及运行计算。
点击
检查,显示无错(如图4),然后点击
运行。
图4检查无错窗口
6.查看仿真结果
HFSS>Results>CreatModalSolutionDataReport>RectangularPlot,出现界面如图5,Category列设为缺省值SParameter,Quantity列设为缺省值S(1,1),Function列设为缺省值dB,然后点击NewReport;接着Quantity列设为S(1,2),点击AddTrace;Quantity列设为S(1,3),点击AddTrace;Quantity列设为S(1,4),点击AddTrace,然后点击close,最终图形如图6。
图5报告窗口
图6S11、S12、S13、S14曲线
7画电场分布图
将所有图形转中,点击鼠标右键>PlotField>E>Mag_E,得到图形如图7,通过动画Animation可以看到波从端口1入射,从端口2、3、4传出。
图7端口1激励时电场幅度分布
8改变激励端口
在ProjectManager窗口找到FieldOverlays,点击鼠标右键,选择EdithSoures(如图8),出现界面如图9,可见此时激励端口为3端口。
图8编辑激励源界面
图9端口1激励
将端口3设置为激励端口(如图10),然后画电场幅度分布图如图11。
图10设置端口3激励
图11端口3激励时的电场幅度分布
将端口4设置为激励端口(如图12),然后画电场幅度分布图如图13。
图12设置端口3激励
图13端口4激励时的电场幅度分布
三、采用变量仿真波导双T
图21模型、变量、及端口
1、模型参量表
表2双T三维体变量模型表
名称
形状
顶点(mm)
(x,y,z)
尺寸(mm)
(dx,dy,dz)
材料
arm12
box
(x12,y12,z12)
(a,b,dz12)
vacuum
arm3
box
(x12+a,y12,z12+dz12/2-a/2)
(dx3,b,a)
vacuum
arm4
box
(x12,y12+b,z12+dz12/2-b/2)
(a,dy4,b)
vacuum
变量初始值为x12=0,y12=0,z12=0;a=50,b=20,dz12=150;dx3=75,dy4=75
变量值的改变:
点击HFSS>DesignProperties可以显示局部变量,在value一列可以修改变变量值。
图22局部变量窗口
2、组合并设置源
将arm12、arm3、arm4三者组合在一起按照图21的顺序依次设置四个waveport
3、求解计算
设置频率为3.4GHz,sweep范围2.4-4GHz,操作步骤如下:
在HFSS>AnalysisSetup>AddSolutionSetup中将频率设置为3.7GHz;,AdaptiveSolution下的MaximumNumberof设为10,MaximumdetaS设为0.001(如图23)。
点击确定。
图23设置求解条件
点击HFSS>AnalysisSetup>AddFrequencySweep,设置如图24
图24扫频设置
点击
进行计算
7.查看仿真结果
HFSS>Results>CreatModalSolutionDataReport>RectangularPlot,出现界面如图25,Category列设为缺省值SParameter,Quantity列设为缺省值S(1,1),Function列设为缺省值dB,然后点击NewReport;接着Quantity列设为S(1,2),点击AddTrace;Quantity列设为S(1,3),点击AddTrace;Quantity列设为S(1,4),点击AddTrace。
最终图形如图26(a)(颜色已经改过)。
同样可以得到S31、S32、S33、S34曲线如图26(b)。
图25报告窗口
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- 微波 技术 天线 实验 利用 HFSS 仿真 波导